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電烙鐵
來源:互聯網

電烙鐵是電子制作和電器維修的必備工具,主要用途是焊接電子元器件、電器零件的錫焊工具。也可用來對銅鐵小零件以及對塑料制品進行燙焊和焊封,元器件的安裝和拆卸都要用到,是電路裝配和檢修不可缺少的工具。電烙鐵工作原理是高溫使焊錫線熔化,對導線或電子元件進行焊接,確保其導通。按機械結構可分為內熱式電烙鐵和外熱式電烙鐵,按功能可分為無吸錫電烙鐵和吸錫式電烙鐵,根據用途不同又分為大功率電烙鐵和小功率電烙鐵。電烙鐵還可分為恒溫式等類型。

簡史

由于電烙鐵在電子機器部件、電子元件的裝連焊接及小批量多品種的焊接方面使用方便,安裝容易,溫度易于控制,安全可靠等優點,被廣泛地使用,已有相當長的歷史。20世紀以前,鐵用直接的方法進行加熱。1893年左右,電氣烙鐵的專利出現了,當時,電烙鐵在大件的金作業上使用。電子技術的進步,促使電烙鐵不斷改進,目前,小型化、輕便型、安裝容易的錫焊烙鐵已成為焊接作業的主要工具,隨著社會的進步,電烙鐵的性能也將不斷提高和改善。目前,中國已制定了有關電烙鐵的標準GB7157~7158-87。

工作原理

電烙鐵的工作原理是,電流流過烙鐵心內的電熱絲,將電能轉換成熱能,經烙鐵頭把熱量傳給被焊件,對被焊接點部位的金屬加熱,同時熔化焊錫,完成焊接任務。

基本結構

電烙鐵主要由烙鐵頭、套管、烙鐵心(發熱體)、手柄和導線等組成。當烙鐵心通過導線獲得供電后會發熱,發熱的烙鐵心通過金屬套管加熱烙鐵頭,烙鐵頭的溫度達到一定值時就可以進行焊接操作。

基本分類

外熱式電烙鐵

外熱式電烙鐵由烙鐵頭、烙鐵芯、外殼、木柄、電源引線、插頭等部分組成。由于烙鐵頭安裝在烙鐵芯里面,故稱為外熱式電烙鐵。烙鐵芯是電烙鐵的關鍵部件,它是將電熱絲平行地繞制在一根空心瓷管上構成,中間的云母片絕緣,并引出兩根導線與220V交流電源連接。烙鐵頭由紫銅材料制成,作用是儲存熱量和傳導熱量,它的溫度比被焊物體的溫度要高得多,烙鐵的溫度與烙鐵頭的體積、形狀和長短等均有一定的關系。若烙鐵頭的體積較大,保持溫度的時間則較長。外熱式電烙鐵的規格很多,常用的有25W、45W、75W、100W等,功率越大烙鐵頭的溫度也就越高。

內熱式電烙鐵

內熱式電烙鐵由手柄、連接桿、彈簧夾、烙鐵芯、烙鐵頭組成。由于烙鐵芯安裝在烙鐵頭里面,因而發熱快,熱利用率高,因此,稱為內熱式電烙鐵。內熱式電烙鐵的常用規格為20W、50W幾種。由于它的熱效率高,20W內熱式電烙鐵就相當于40W左右的外熱式電烙鐵。內熱式電烙鐵的后端是空心的,用于套接在連接桿上,并且用彈簧夾固定,當需要更換烙鐵頭時,必須先將彈簧夾退出,同時用鉗子夾住烙鐵頭的前端,慢慢地拔出,切記不能用力過猛,以免損壞連接桿。

恒溫式電烙鐵

恒溫式電烙鐵是在普通電烙鐵頭上安裝強磁體傳感器作為溫控元器件制成的。恒溫式電烙鐵的種類較多,烙鐵芯一般采用PTC元件。其工作原理是,接通電源后,烙鐵頭的溫度上升;當達到設定的溫度時,傳感器里的四氧化三鐵達到居里點而磁性消失,從而使磁芯觸點斷開,此時停止向烙鐵芯供電;當溫度低于居里點時,磁鐵恢復磁性,與永久磁鐵吸合,觸點接通,繼續向烙鐵供電。如此反復,自動控溫。此類型的烙鐵頭不僅能恒溫,而且可以防靜電、防感應電,能直接焊CMOS器件。高檔產品附加的控制裝置帶有數字顯示功能,最高顯示溫度達400℃。烙鐵頭帶有溫度傳感器,在控制器上可由人工改變焊接時的溫度。若改變恒溫點,烙鐵頭很快就可達到新的設置溫度。

吸錫式電烙鐵

吸錫式電烙鐵是將普通電烙鐵與活塞式電烙鐵融為一體的拆焊工具。使用方法是,接通電源3~5s后,把活塞按下并卡住,將吸頭對準將要拆下的元器件,待錫融化后按下按鈕,活塞上升,焊錫被吸入吸管。用完后推動活塞3~4次,清除吸管內殘留的焊錫,以便下次使用。

使用方法

電烙鐵的握法

根據電烙鐵大小的不同以及焊接操作時的方向和工件不同,可將手持電烙鐵的握法分為反握法、正握法和握筆法三種。為了人體的安全,烙鐵離開鼻子的距離通常以30cm為宜。反握法動作穩定,長時間操作不宜疲勞,適用于大功率烙鐵的操作。正握法適用于中等功率烙鐵或帶彎頭電烙鐵的操作。一般在工作臺上焊印制板等被焊件時,多采用握筆法。

烙鐵頭使用前的處理

新電烙鐵頭初次使用前的處理

新的電烙鐵不能拿來就用新烙鐵使用前,先檢查烙鐵頭是否清潔若有污物,先用清潔的濕海綿清理干凈。嚴重的要用細砂紙將烙鐵頭污物去除,使其頭部光亮;再通電加熱至能夠融化焊錫,蘸上脂松香后用烙鐵頭多次接觸焊錫絲,使烙鐵頭上均勻地鍍上一層錫這樣處理后,不僅便于以后焊接,而且防止烙鐵頭表面氧化。

舊烙鐵頭使用前的處理

電烙鐵經過長時間使用后,烙鐵頭部會生成一層氧化物。烙鐵就不再容易吃錫處理的辦法是:用細砂紙或刀將氧化層去掉,使其裸露出金屬光澤,加熱后蘸上松香重新鍍錫;或去除氧化層后,將加熱的烙鐵頭在有松香、焊錫的混合材料中來回摩擦至烙鐵頭前端鍍上一層錫為止。

規格選擇

由于被焊工件的大小性質不同,因而合理選用電烙鐵的功率和種類,對提高焊接質量和效率有直接關系。如果被焊件較大,使用的電烙鐵功率較小,則焊接溫度過低,料熔化較慢,焊劑不易揮發,焊點不光滑、不牢固,會造成外觀質量與焊接強度不合格,甚至焊料不能熔化,焊接無法進行。如果電烙鐵功率過大,則會使過多的熱量傳遞到被焊件上,使元器件焊點過熱,可能造成元器件損壞,印刷電路板的銅箔脫落,焊料在焊接面上流動過快并無法控制等。

功率選擇

①焊接集成電路、晶體管及其他受熱易損元件時,考慮選用20W內熱式或25W外熱式電烙鐵。

②焊接較粗導線及同軸電纜時,考慮選用50W內熱式或45~75W外熱式電烙鐵。

③焊接較大的元器件時,如金屬底盤接地焊片,應選100W以上的電烙鐵。

烙鐵頭選擇

烙鐵頭的外形主要有直頭、彎頭之分。工作端的形狀有圓錐形、圓柱形、鏟形、斜劈形及專用的特制形等。通常在小功率電烙鐵上,以使用直頭錐形的為多,而彎頭鏟形的則比較適合于75W以上的電烙鐵。

①烙鐵頭的形狀要適應被焊件物面要求和產品裝配密度。烙鐵頭形狀的選擇可以根據加工的對象和個人的習慣來決定,或根據所焊元器件種類來選擇適當形狀的烙鐵頭,焊點可以采用圓錐形的,較大焊點可以采用鏟形或圓柱形的。

②烙鐵頭的頂端溫度要與焊料的熔點相適應,一般比焊料熔點高30~80℃,可以利用更換烙鐵頭的大小及形狀來達到調節烙鐵頭溫度的目的。烙鐵頭越細,溫度越高。烙鐵頭越粗,相對來說溫度越低。

③電烙鐵的熱容量要恰當。烙鐵頭的溫度恢復時間要與被焊件物面的要求相適應,溫度恢復時間是指在焊接周期內,烙鐵頭頂端溫度因熱量散失而降低后,再恢復到最高溫度所需的時間。它與電烙鐵功率、熱容量及烙鐵頭的形狀、長短有關。

操作步驟

手工錫焊過程通常歸納為“一刮、二鍍、三測、四焊”。

(1)“刮”就是處理焊接對象的表面。焊接前,應先對被焊件表面進行清潔處理,有氧化層的要刮去,有油污的要擦去。

(2)“鍍”就是對被焊部位進行搪錫處理。

(3)“測”是指對搪過錫的元件進行檢測,檢測其在電烙鐵的高溫下是否損壞。

(4)“焊”是指最后把測試合格的、已完成上述三個步驟的元器件焊到電路中去。焊接完畢要進行清潔和涂保護層,并根據對焊接件的不同要求進行焊接質量檢查。

保養維護

保持烙鐵頭的清潔

因為焊接時烙鐵頭長期處于高溫狀態,又接觸助焊劑等受熱分解的物質,其表面很容易氧化而形成一層黑色雜質。這些雜質幾乎形成隔熱層,使烙鐵頭加熱作用降低。因此,要隨時注意烙鐵頭的清潔用一塊濕布或濕海棉隨時擦烙鐵頭,就是常用的方法。清潔后的烙鐵頭要能夠被焊錫潤濕,即頭部要粘上一層焊錫,這樣的烙鐵頭焊接時才好用。

注意烙鐵通電時間

電烙鐵在通電后很短的時間內就能達到正常使用的溫度,因此不要提前太長的時間預熱,否則容易燒蝕烙鐵頭在不使用的時候及時把電源切斷,不能讓其長時間處于通電發熱狀態,否則就會影響烙鐵頭的正常使用并縮短使用壽命。

注意事項

(1)每次焊接前,先用清潔的擠干水分的濕海綿或濕布將烙鐵頭清理干凈;焊接中,先清潔烙鐵頭部的舊錫,再按照焊接步驟進行焊接;焊接結束后,先切斷電源,讓烙鐵頭溫度稍微降低后,再鍍上一層新錫,鍍錫層有更好的防氧化作用。

(2)一般電烙鐵通電兩分鐘后即可工作;達到焊接溫度即可使用;長時間不用應斷開電源。

(3)使用中和使用后經常保持烙鐵頭頭部掛錫降低烙鐵頭氧化機會,使烙鐵頭耐用。

(4)焊接時,勿施加過大的壓力,否則會使烙鐵頭受損或變形只要烙鐵頭充分接觸焊點,熱量就可以傳遞。

(5)烙鐵頭接觸焊點的面積與熱量有直接的關系,每個使用者不可能擁有多種電烙鐵,但使用時烙鐵頭的位置可自由掌握。正常使用時,將烙鐵頭頂端接觸焊件與焊盤,接觸面積小,溫度稍低;要想提高焊接溫度,可適當改變烙鐵頭位置,使烙鐵頭接觸焊件與焊盤的面積增大即可;某些電路中,焊盤與焊件不成比例,焊接時通過適當調節烙鐵頭的角度,可使它們受熱均勻幫助焊接。

(6)電烙鐵使用過程中,不能隨意放置,要置于合適的烙鐵架上,以免烙鐵頭受到碰撞而損壞。同時,還要注意輕拿輕放,放置烙鐵不能靠近易燃易爆物體,避免燙傷燙壞物品,引起火災。 電烙鐵使用完畢,要及時切斷電源, 延長電烙鐵使用壽命,防止烙鐵頭氧化。

參考資料 >

電熱電器.中國大百科全書.2023-12-04

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